利用金属-衬底键合技术调节大容量铝、锌电池阳极的电沉积形貌
【产品介绍】:
尽管锂电池已经在当前的储能领域占据了主导地位,但后锂化学(如铝或锌)正成为下一代可充电电池的极有潜力的候选材料。以铝或锌金属为负极的电化学电池因其潜在的低成本、本质的安全性和可持续性而备受关注。然而,因为金属阳极的可逆性差,储存的电荷量很小等问题,使得这种电池被认为是不切实际的。有鉴于此,美国康奈尔大学的Lynden A. Archer教授等深入研究了金属-衬底界面,从而来调控大容量铝、锌电池阳极的电沉积形貌。本文要点:1)设计了用于促进铝沉积和衬底之间的强氧介导的化学结合的电极,使沉积形态得到良好的控制,并展示出优异的可逆性(99.6-99.8%)。可逆性在异常长的循环时间(> 3,600小时)中得以维持,并且面积容量比以前报道的值高两个数量级。2)在未检测到界面化学结合的衬底上,Al持续形成粗糙的、非均匀的电沉积。相比之下,离子液体和AlCl3处理后的碳纤维上的Al沉积可以Al- O-C键在衬底表面形成,从而在不同尺度范围内高度均匀。3)后续研究表明,这种精确的形貌调控可以显著提高铝电极的电化学性能。Zheng, J., Bock, D.C., Tang, T. et al. Regulating electrodeposition morphology in high-capacity aluminium and zinc battery anodes using interfacial metal–substrate bonding. Nat Energy (2021). DOI: 10.1038/s41560-021-00797-7https://doi.org/10.1038/s41560-021-00797-7




德尔塔官方微信